2018 Fiscal Year Annual Research Report
食品-腸内細菌-宿主の連関を媒介する循環血中のmicroRNA
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17H03813
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
園山 慶 北海道大学, 農学研究院, 教授 (90241364)
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2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 食品機能 / プレ/プロバイオティクス / 腸内細菌叢 / 細胞外小胞 / microRNA |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、食品-腸内細菌叢-宿主生理の連関を、循環血中の細胞外小胞(extracellular vesicle, EV)に 含まれるmicroRNA(miRNA)が媒介するという仮説 について、とりわけ、プレ/プロバイオティクスが肥満およびメタボリックシンドロームを抑制するという既に知 られた現象をモデルとして、以下のように検証を進め た。
I. マウスに難消化性オリゴ糖を摂取させて腸内細菌叢が変化した際に、結腸粘膜固有層単核球のmiRNAプロファイルが変化するという昨年度の知見に基づき、このことに腸内細菌叢が難消化性オリゴ糖を発酵して生じる主要な産物である短鎖脂肪酸および腸内細菌の菌体成分が関与すると仮定し、マウスの結腸粘膜から分離した単核球の初代培養実験を実施してこれを示唆する知見を得た。
II. Iで記した結腸粘膜固有層単核球において発現レベルが増加したmiRNAについて、標的mRNAを同定するためにRNA免疫沈降を利用したmiRNA-mRNAペアリング解析を行った。すなわち、初代培養した結腸粘膜固有層単核球に当該miRNA mimicをトランスフェクションした後、細胞溶解物から抗AGO2抗体を用いてRNA誘導サイレンシング複合体を免疫沈降した。現在は免疫沈降したRNAの解析を進めている。
III. 血中EVのmiRNAプロファイルを変化させる乳酸菌株Lactobacillus plantarum No.14を経口投与したマウスについて、本菌株が直接曝露する小腸パイエル板細胞のmiRNAプロファイルが変化することをmiRNA-seqにより明らかにした。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本年度の研究実施計画として、腸内細菌叢が血中EVおよび組織のmiRNA プロファイルを変化させることを糞便細菌移植により検証することとしていたが、糞便細菌移植によって レシピエントマウスの腸内細菌叢がドナーマウスの腸内細菌叢を反映することを確認したものの、血中EVおよび組織のmiRNAプロファイルの解析にまでは至らな かった。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでの解析により、プレ/プロバイオティクスが腸粘膜細胞のmiRNAプロファイルを変化させることを明らかにしているので、今後は予定通りmiRNA-mRNAペアリング解析によりmiRNAの標的mRNAを同定するとともに当該miRNAによる標的mRNAサイレンシングが誘導する表現型変化を明らかにする。また、miRNA発現を変化させる腸内細菌の代謝産物および菌体成分についてさらに解析を進める。また、これまで実施に至っていない糞便細菌移植による血中EVおよび組織のmiRNAプロファイルの解析を実施する。
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